క్వార్ట్జ్ రెసొనేటర్ అంటే ఏమిటి మరియు అది ఎలా పని చేస్తుంది?

క్వార్ట్జ్ రెసొనేటర్ అనేది పైజో ప్రభావం, అలాగే మెకానికల్ రెసొనెన్స్ ఆధారంగా ఒక ఎలక్ట్రానిక్ పరికరం. ఇది రేడియో స్టేషన్లచే ఉపయోగించబడుతుంది, ఇక్కడ ఇది క్యారియర్ ఫ్రీక్వెన్సీని సెట్ చేస్తుంది, గడియారాలు మరియు టైమర్లలో, వాటిలో 1 సెకను విరామాన్ని ఫిక్సింగ్ చేస్తుంది.

అది ఏమిటి మరియు మీకు ఇది ఎందుకు అవసరం

పరికరం అధిక-ఖచ్చితమైన హార్మోనిక్ డోలనాలను అందించే మూలం. ఇది ప్రతిరూపాలతో పోల్చితే, పని యొక్క ఎక్కువ సామర్థ్యం, ​​స్థిరమైన పారామితులను కలిగి ఉంటుంది.

ఆధునిక పరికరాల యొక్క మొదటి ఉదాహరణలు 1920-1930లో రేడియో స్టేషన్లలో స్థిరమైన ఆపరేషన్తో మూలకాలుగా కనిపించాయి, క్యారియర్ ఫ్రీక్వెన్సీని సెట్ చేయగలవు. వాళ్ళు:

• సెగ్నేటియం ఉప్పుపై పనిచేసే క్రిస్టల్ రెసొనేటర్లను భర్తీ చేసింది, ఇది 1917లో అలెగ్జాండర్ M. నికల్సన్ యొక్క ఆవిష్కరణ ఫలితంగా కనిపించింది మరియు వాటి అస్థిరతకు ప్రసిద్ధి చెందింది;
• అవి గతంలో ఉన్న కాయిల్-కెపాసిటర్ సర్క్యూట్‌ను భర్తీ చేస్తాయి, ఇది చాలా ప్రభావవంతంగా లేదు (300 వరకు) మరియు ఉష్ణోగ్రత మార్పుల వల్ల ప్రభావితమైంది.

కొంచెం తరువాత క్వార్ట్జ్ రెసొనేటర్లు టైమర్లు, గడియారాలలో అంతర్భాగంగా మారాయి. 32768 Hz యొక్క అంతర్గత ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీతో ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలు, బైనరీ 15-బిట్ కౌంటర్లో 1 సెకనుకు సమానమైన సమయ విరామాన్ని సెట్ చేస్తుంది.

ఈ పరికరాలు ఈ రోజు ఉపయోగించబడుతున్నాయి:

• క్వార్ట్జ్ గడియారాలు, పరిసర ఉష్ణోగ్రతతో సంబంధం లేకుండా వాటికి ఖచ్చితత్వాన్ని ఇస్తాయి;
• కొలిచే సాధనాలు, రీడింగుల యొక్క అధిక ఖచ్చితత్వానికి హామీ ఇవ్వడం;
• సముద్రపు ఎకో సౌండర్‌లు సర్వేలు మరియు దిగువన మ్యాపింగ్ చేయడం, దిబ్బలు, షోల్స్‌ను పరిష్కరించడం, నీటిలో వస్తువులను కనుగొనడం
• ఫ్రీక్వెన్సీ సింథసైజింగ్ రిఫరెన్స్ ఓసిలేటర్లకు సంబంధించిన సర్క్యూట్లు;
• SSB లేదా టెలిగ్రాఫ్ సిగ్నల్‌ను సూచించే వేవ్‌లో ఉపయోగించే సర్క్యూట్‌లు;
• ఇంటర్మీడియట్ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద DSB సిగ్నల్‌తో రేడియోలు;
• బ్యాండ్‌పాస్ ఫిల్టర్‌లు సూపర్హెటెరోడైన్ రకం రిసీవర్లుLC ఫిల్టర్‌ల కంటే మరింత స్థిరంగా మరియు మరింత దృఢంగా ఉంటాయి.

పరికరాలు వేర్వేరు గృహాలతో తయారు చేయబడ్డాయి. అవి సీసం వైర్లుగా విభజించబడ్డాయి, వాల్యూమెట్రిక్ మౌంటులో ఉపయోగించబడతాయి మరియు SMD, ఉపరితల మౌంటులో ఉపయోగించబడతాయి.

వారి ఆపరేషన్ స్విచింగ్ సర్క్యూట్ యొక్క విశ్వసనీయతపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది ప్రభావితం చేస్తుంది:

• అవసరమైన విలువ నుండి ఫ్రీక్వెన్సీ విచలనం, పరామితి యొక్క స్థిరత్వం;
• పరికరం యొక్క వృద్ధాప్య రేటు;
• లోడ్ కెపాసిటెన్స్.

క్వార్ట్జ్ రెసొనేటర్ యొక్క లక్షణాలు

గతంలో ఉన్న అనలాగ్‌ల కంటే మెరుగైనది, ఇది అనేక ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్‌లలో పరికరాన్ని అనివార్యంగా చేస్తుంది మరియు పరికరం యొక్క పరిధిని వివరిస్తుంది. దాని ఆవిష్కరణ నుండి మొదటి దశాబ్దంలో 100,000 యూనిట్ల కంటే ఎక్కువ పరికరం యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో ఉత్పత్తి చేయబడిందని (ఇతర దేశాలను లెక్కించడం లేదు) ఇది రుజువు.

క్వార్ట్జ్ రెసొనేటర్ల యొక్క సానుకూల లక్షణాలలో, ప్రజాదరణను వివరిస్తూ, పరికరాల డిమాండ్:

• మంచి నాణ్యత కారకం, వీటి విలువలు - 104-106 - గతంలో ఉపయోగించిన అనలాగ్‌ల పారామితులను మించిపోయాయి (నాణ్యత కారకం 300 కలిగి ఉంటుంది);
• చిన్న కొలతలు, ఇది ఒక మిల్లీమీటర్ యొక్క భిన్నాలలో కొలవవచ్చు;
• ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత, దాని హెచ్చుతగ్గులు;
• సుదీర్ఘ సేవా జీవితం;
• తయారీ సౌలభ్యం;
• మాన్యువల్ ట్యూనింగ్ లేకుండా అధిక నాణ్యత క్యాస్కేడ్ ఫిల్టర్‌లను నిర్మించే అవకాశం.

క్వార్ట్జ్ రెసొనేటర్లకు కూడా ప్రతికూలతలు ఉన్నాయి:

• బాహ్య మూలకాలు ఇరుకైన పరిధిలో ఫ్రీక్వెన్సీ ట్యూనింగ్‌ను అనుమతిస్తాయి;
• పెళుసుగా ఉండే నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి;
• అధిక వేడిని తట్టుకోవద్దు.

క్వార్ట్జ్ రెసొనేటర్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం

పరికరం క్వార్ట్జ్ ప్లేట్ మరియు తక్కువ-ఉష్ణోగ్రతపై కనిపించే పియెజో ప్రభావం ఆధారంగా పనిచేస్తుంది. మూలకం ఇచ్చిన కోణాన్ని గమనిస్తూ, క్వార్ట్జ్ యొక్క ఒకే క్రిస్టల్ నుండి కత్తిరించబడుతుంది. రెండోది రెసొనేటర్ యొక్క ఎలెక్ట్రోకెమికల్ పారామితులను నిర్ణయిస్తుంది.

ప్లేట్లు రెండు వైపులా వెండి పొరతో పూత పూయబడతాయి (ప్లాటినం, నికెల్, బంగారం అనుకూలంగా ఉంటాయి). అప్పుడు వారు కేసులో గట్టిగా స్థిరంగా ఉంటారు, ఇది సీలు చేయబడింది. పరికరం దాని స్వంత ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీని కలిగి ఉన్న డోలనం వ్యవస్థ.

ఎలక్ట్రోడ్లు ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజ్‌కు గురైనప్పుడు, క్వార్ట్జ్ ప్లేట్, పైజోఎలెక్ట్రిక్ ప్రాపర్టీ, వంగి, కంప్రెస్, షిఫ్ట్‌లు (క్రిస్టల్ ప్రాసెసింగ్ రకంపై ఆధారపడి ఉంటుంది) కలిగి ఉంటుంది. అదే సమయంలో ఒక కౌంటర్ EMF దానిలో కనిపిస్తుంది, ఒక డోలనం సర్క్యూట్లో ఒక ఇండక్టర్ కాయిల్ వలె.

ప్లేట్ యొక్క సహజ డోలనంతో సమానంగా ఉండే ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు, పరికరంలో ప్రతిధ్వని ఏర్పడుతుంది. అదే సమయంలో:

• క్వార్ట్జ్ మూలకం డోలనం యొక్క వ్యాప్తిలో పెరుగుదలను కలిగి ఉంటుంది;
• రెసొనేటర్ యొక్క ప్రతిఘటన బాగా తగ్గింది.

పౌనఃపున్యాల సమానత్వం విషయంలో డోలనాన్ని నిర్వహించడానికి అవసరమైన శక్తి తక్కువగా ఉంటుంది.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రంలో క్వార్ట్జ్ రెసొనేటర్ యొక్క హోదా

పరికరం కెపాసిటర్ మాదిరిగానే నియమించబడింది. తేడా: నిలువు విభాగాల మధ్య ఒక దీర్ఘ చతురస్రం ఉంచబడుతుంది - క్వార్ట్జ్ క్రిస్టల్‌తో చేసిన ప్లేట్ యొక్క చిహ్నం. దీర్ఘచతురస్రం యొక్క భుజాలు మరియు కెపాసిటర్ కవర్లు గ్యాప్ ద్వారా వేరు చేయబడతాయి. స్కీమాటిక్‌లో సమీపంలో పరికరం యొక్క అక్షర హోదా ఉండవచ్చు - QX.

క్వార్ట్జ్ రెసొనేటర్‌ను ఎలా పరీక్షించాలి

వారు బలమైన షాక్ని అందుకుంటే చిన్న పరికరాలతో సమస్యలు ఏర్పడతాయి. రెసొనేటర్లను కలిగి ఉన్న పరికరాలు వాటి రూపకల్పనలో పడిపోయినప్పుడు ఇది జరుగుతుంది. రెండోది విఫలమవుతుంది మరియు అదే పారామితుల కోసం భర్తీ అవసరం.

పనితీరు కోసం రెసొనేటర్‌ని తనిఖీ చేయడానికి టెస్టర్ అవసరం.ఇది ట్రాన్సిస్టర్ KT3102, 5 కెపాసిటర్లు మరియు 2 రెసిస్టర్‌ల ఆధారంగా ఒక పథకం ప్రకారం సమావేశమవుతుంది (పరికరం క్వార్ట్జ్ ఓసిలేటర్‌తో సమానంగా ఉంటుంది, ట్రాన్సిస్టర్‌పై సమావేశమై ఉంటుంది).

పరికరాన్ని ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క బేస్కు మరియు కనెక్షన్లలో ప్రతికూల పోల్కు కనెక్ట్ చేయడం అవసరం, పరికరాన్ని రక్షిత కెపాసిటర్తో రక్షించడం. స్విచ్చింగ్ సర్క్యూట్ యొక్క విద్యుత్ సరఫరా స్థిరంగా 9V. ప్లస్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ఇన్‌పుట్‌కు, దాని అవుట్‌పుట్‌కి - కెపాసిటర్ ద్వారా - ఫ్రీక్వెన్సీ మీటర్, ఇది రెసొనేటర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ పారామితులను సంగ్రహిస్తుంది.

డోలనం సర్క్యూట్ ట్యూనింగ్ చేసినప్పుడు పథకం ఉపయోగించబడుతుంది. రెసొనేటర్ మంచిగా ఉన్నప్పుడు, కనెక్ట్ అయినప్పుడు డోలనాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ఉద్గారిణి వద్ద ప్రత్యామ్నాయ వోల్టేజ్ రూపానికి దారితీస్తుంది. మరియు వోల్టేజ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ రెసొనేటర్ యొక్క సారూప్య లక్షణంతో సమానంగా ఉంటుంది.

ఫ్రీక్వెన్సీ మీటర్ ఫ్రీక్వెన్సీ సంభవించడాన్ని నమోదు చేయకపోతే లేదా ఫ్రీక్వెన్సీ ఉనికిని గుర్తించకపోతే పరికరం లోపభూయిష్టంగా ఉంటుంది, కానీ అది - నామమాత్రం నుండి చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది, లేదా టంకం ఇనుముతో కేసును వేడి చేసేటప్పుడు బాగా మారుతుంది.

సంబంధిత కథనాలు: